Углеродистая сталь
Углеродистая сталь — прочный металлический сплав на основе железа с добавлением углерода (C), предназначение которого заключается в повышении прочности и упругости стали.
Содержание углерода в составе зависит от конкретной марки и варьируется от 0,02 до 2,14% относительно общей массы вещества. Второе название материала — инструментальная сталь. Кроме двух основных компонентов, фигурирующих в названии металла, в его состав также входят дополнительные примеси:
- Mn — марганец (до 0,9% включительно);
- Si — кремний (не более 0,5%);
- P — фосфор (допустимая концентрация — до 0,07%);
- S — сера (в среднем — до 0,06%).
Главная отличительная особенность углеродистой стали от других существующих аналогов заключается в повышенном содержании главного модифицирующего компонента — углерода. Процентное соотношение C может быть разным. С учетом данного параметра выделяют три вида стали:
- Низкоуглеродистую (с небольшим содержанием C — до 0,25%);
- Среднеуглеродистую (с нормальным содержанием C — 0,25-0,6%);
- Высокоуглеродистую (с повышенным содержанием C — 0,6-2,0%).
Технология разделения углеродистой стали по процентному соотношению углерода в составе разработана с целью качественного практического применения материала на практике. Взаимодействие углерода с железом является главным определяющим свойством пори получении необходимых технических характеристик, эксплуатационных и технологических свойств инструментальной стали. Все дополнительные элементы, входящие в состав сплава, относятся к легирующим добавкам.
Легированная сталь
Легированная сталь — разновидность углеродистого сплава на основе стали, в составе которого присутствуют дополнительные химические элементы и добавки. Предназначение легирующих компонентов при получении определенной марки стали заключается в придании готовому материалу требуемых механических качеств, физических особенностей, химических свойств.
Стоит обратить внимание на то, что в основу каждого вида легированной стали входят те же компоненты, что и в углеродистые аналоги. Отличие заключается в добавлении специальных модификаторов. От результата влияния таких добавок на углерод, в обязательном порядке присутствующий в любой легированной стали, специалисты выделяют две группы легированных компонентов по принципу образования химических соединений:
- образующие карбиды (ванадий, вольфрам, гафний, марганец, молибден, ниобий, тантал, титан, хром, цирконий);
- не образующие карбидов (алюминий, кобальт, кремний, медь, никель, фосфор).
Если говорить об износостойкости металла, то карбидообразующие вариации имеют более устойчивое сопротивление к естественному износу. В зависимости от комбинации и процентного содержания легирующих включений, сталь бывает:
- Низколегированной (с небольшим содержанием добавок — до 2,5%);
- Среднелегированной (с нормальным содержанием модификаторов — 2,5-10%);
- Высоколегированной (с повышенным содержанием дополнительных элементов — более 10%).
Если общая сумма используемых легирующих элементов в составе превышает 50%, то такой сплав уже не является сталью в классическом понимании. К легированным сталям также нельзя отнести сплавы с процентным соотношением добавок менее 1%, так как такое количество дополнительных элементов не сможет оказать серьезное влияние на какое-либо изменение исходных свойств металла.